摘 要:经验模态分解(EMD)方法能在时频域上正确地描述非平稳非线性信号的局部特征。但由于模态混淆, 当信号组合分量的频率太接近时,常不能得到正确的经验模态分解(EMD)结果。针对这一情况,提出了消除经验模态分解中混叠现象的一种方法——改进的掩膜信号法,并将其应用于风机叶片振动信号的分析中。该方法以能量为基础对掩膜信号的选择进行改进,并通过掩膜信号结合EMD来达到消除模态混叠现象的效果。对风机叶片振动信号进行验证的结果表明,该方法简便易行,可有效分离混叠模态,提取有用信号,并且对白噪声也有削减效果。
摘要:采用壁板颤振分析的有限元方法,从壁板的正则化弯曲刚度、屈曲临界温升、颤振临界速压和极限环颤振幅值等参数的角度,分析了不同铺层方向和不同铺层顺序对层合复合材料壁板的颤振特性的影响,并给出了几种常见铺层方式层合复合材料壁板的颤振特性。结果表明,在设计复合材料壁板的铺层方向和铺层顺序时,一般可以通过壁板正则化弯曲刚度的大小来对颤振速压进行比较。但是在某些特殊的铺层情况下,随着温度升高,发生频率重合型颤振的耦合模态会发生演变,这时正则化弯曲刚度较大的壁板也有可能在较低的速压下发生颤振。
摘要:为了将双谱用于转速波动下的齿轮故障诊断,提出了一种基于线调频小波路径追踪的阶比双谱分析方法。该方法首先将分析信号的时间跨度在不同尺度下进行等分,形成不同的时间支撑区,然后用多尺度线调频基函数对信号进行投影分解,通过从不同的时间支撑区内投影系数最大的基函数中寻找出使分解信号能量最大的基元函数组合,获得信号包含的能量最大的信号分量,进而得到齿轮啮合频率分量的估计,最后将啮合频率除以齿轮的齿数得到齿轮的转速信号,根据提取的转速信号对时域振动信号进行等角度重采样,对重采样信号进行双谱分析即得到阶比双谱。仿真分析表明,该方法能在低信噪比条件下准确提取转速信号,从而使得双谱估计能合理应用于转速波动下的齿轮故障诊断,应用实例进一步验证了阶比双谱的有效性和优
摘要:提出一种基于加速度阻尼原理的改进型半主动控制,可以克服天棚阻尼半主动控制在高频范围内抑制振动效果差的缺点。突破了以往研究半主动控制只针对单车车辆的限制,利用ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)建立了2动2拖104个自由度动车组模型,并结合Matlab/Simulink对提出的半主动控制方法进行设计和联合仿真。根据联合仿真的结果,从时域和频域两个角度对比两种半主动控制方法对车辆运行平稳性和安全性的影响,并分析控制中时滞对系统性能的影响。结果发现,改进型半主动控制在提高车辆运行平稳性和抗时滞方面效果更佳。
摘要 研究两端带有扭转弹簧且弹簧系数可任意变化的混杂边界下的轴向运动梁的横向振动。利用混杂边界条件推导任意弹簧系数的系统特征方程以及模态函数。运用数值方法计算系统的固有频率和模态函数。通过数值算例,讨论了弹簧系数对前四阶固有频率随轴向速度变化的影响,以及弹簧系数与系统复模态函数的关系。
摘 要: 根据材料力学的中性轴理论,解析求解了开闭扩展裂纹转轴刚度,得到了裂纹扩展方向、裂纹垂直方向及耦合方向刚度的解析表达式,进而得到了固定坐标系下的对应刚度,并与传统的余弦刚度模型和高-朱刚度模型进行了对比分析。结论表明:裂纹扩展方向刚度呈现曲边梯形形状,裂纹扩展垂直方向刚度呈现为对称的阶梯形状,而耦合刚度表现为正弦曲线形状;固定坐标系下三个方向的刚度均表现为复杂的波动曲线,且在一个周期内水平刚度和纵向刚度以二分之一周期为分界存在一定的对称性,而偶和刚度存在一定的反对称性等。
摘要:未来海军舰船将承担起越来越多的近海作战任务,对舰船在近海作战的生命力研究也就显得越发重要。钢夹层板是一种新兴的夹层式结构,为了解该结构的抗爆性能,计算和分析了近场水下爆炸载荷作用下普通钢板和钢夹层板的动态响应,两种板的单位面积质量相同,计算结果与实验结果符合较好。研究结果表明,钢夹层板在抗变形能力和吸能能力方面较普通钢板具有很大优势,尤其是其保持结构完整性的能力远强于普通钢板。将钢夹层板引入中小型水面舰船的舷侧防护改进和设计,能够提高结构的刚度,减少结构焊接工作量及焊接变形,是提高舰船生命力的一种有效手段。
摘要:应用非线性动力学理论对高速碰摩转子系统模型进行了研究,得出滑动轴承支撑下的碰摩转子系统的振动特征。研究了偏心距参数对系统振动特性的影响。对建立的碰摩故障的转子系统的动力学模型应用数值积分方法进行求解,得到系统的响应,利用幅频曲线、分岔图、三维谱图研究系统响应随转速、偏心量的变化规律。为准确诊断滑动轴承支撑下的转子碰摩故障、减小系统故障发生率和提高系统动力学特性具有重要意义。
摘要:Bouc-Wen模型是基于非线性微分方程的一种迟滞模型,由于三角波等非光滑输入拐点处导数不存在,此模型无法适应此类非光滑输入信号。受信号预处理方法启发,基于不完全微分的柔化思想,文中对Bouc-Wen迟滞模型进行了改进,论述了其对音圈电机非光滑迟滞特性描述的合理性,给出了改进模型的离散形式。在三角波输入下,对原模型和改进模型传输特性进行了仿真比较。结果表明,改进Bouc-Wen模型克服了原模型不足,能有效描述迟滞特性,可实现性好,算法简洁,特别符合高速实时要求。
多参考点最小二乘复频域法(p-LSCF)是最近几年来提出的宽频带模态参数识别算法,该算法在抗干扰能力、识别密集模态、以及处理大阻尼复杂结构方面具有非常好的特性。区分真实极点与计算极点是该算法中非常重要的一步,这项工作通常是借助于稳定图由人工完成。对于复杂结构,这个过程尤其繁琐并且耗时。模糊聚类肥西已经在多个领域得到了成功的应用,通过将模糊聚类作为自动分析稳定图的工具引入到模态分析中,实现了模态参数的自动识别。
摘要:在低频时控制振动板结构的体积位移是降低结构总声功率的一种有效策略。本文提出一种阵列式压电式传感器的设计方法测量固定板体积位移。通过对PVDF传感器阵列输出信号设计的加权系数,使PVDF传感器阵列输出信号为相应结构体积位移。结果表明这种阵列式PVDF传感器的加权系数与施加在振动板表面的外激励力性质(如激励力类型、位置等)无关。并且分析了影响阵列式PVDF传感器的各种因素及其适应性。